Zasada działania ślimaka wtryskarki

Zasada działania śruba wtryskarki jest podstawowym ogniwem procesu formowania wtryskowego, który jest bezpośrednio powiązany z jakością topienia tworzywa sztucznego, ciśnieniem wtrysku, prędkością wtrysku i efektem formowania produktu końcowego. Poniżej znajduje się szczegółowa analiza zasady działania ślimaka wtryskarki:

1. Transport i podgrzewanie tworzyw sztucznych
Ślimak wtryskarki przenosi tworzywo sztuczne z leja zasypowego do beczki poprzez obrót. Podczas procesu przenoszenia rowek i grzbiet ślimaka popychają i zagęszczają tworzywo sztuczne, a zewnętrzne urządzenie grzewcze cylindra wstępnie podgrzewa tworzywo sztuczne, aby stopniowo je zmiękczyć. Głównym celem tego etapu jest zapewnienie płynnego przedostania się tworzywa sztucznego do cylindra i przygotowanie go do późniejszego procesu topienia.

2. Topienie i mieszanie tworzyw sztucznych
Gdy ślimak nadal się obraca i posuwa do przodu, pomiędzy tworzywem sztucznym a dolną powierzchnią rowka ślimaka, powierzchnią popychającą grzbiet ślimaka i wewnętrzną ścianką cylindra wytwarza się silne tarcie i ścinanie. To tarcie i ścinanie nie tylko jeszcze bardziej zmiękcza tworzywo sztuczne, ale także generuje dużo ciepła. Kiedy ciepło to zgromadzi się w pewnym stopniu, plastik zaczyna się topić. Jednocześnie rowek śruby i grzbiet śruby mieszają stopione tworzywo sztuczne, aby było równomiernie wymieszane. Głównym celem tego etapu jest zapewnienie całkowitego stopienia tworzywa sztucznego i osiągnięcia jednolitego stanu stopionego.

3. Ciśnienie wtrysku i trzymania
Gdy śruba obróci się do określonej pozycji, cylinder wtryskowy zaczyna pracować i popycha śrubę do przodu. W tym momencie stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane do wnęki formy pod naciskiem ślimaka. Podczas procesu wtryskiwania ślimak wywiera wystarczający nacisk na stopiony materiał, aby stopiony materiał mógł wypełnić całą wnękę. Po wypełnieniu wnęki wtryskarka utrzymuje określone ciśnienie (tzw. ciśnienie dotrzymania) przez pewien okres czasu, aby skompensować zmniejszenie objętości spowodowane chłodzeniem i skurczem tworzywa sztucznego. Głównym celem etapu docisku jest zapewnienie całkowitego ochłodzenia i utwardzenia tworzywa sztucznego we wnęce.

4. Wycofanie się śruby i wstępne formowanie
Po zakończeniu wtrysku i dotrzymaniu ciśnienia śruba zaczyna się cofać. Podczas procesu wycofywania rowek ślimaka i grzbiety ślimaka mieszają i ponownie zagęszczają tworzywo sztuczne, aby przygotować się do następnego wtrysku. Jednocześnie zewnętrzne urządzenie grzewcze cylindra w dalszym ciągu podgrzewa tworzywo sztuczne, aby utrzymać je w stanie stopionym. Kiedy śruba cofnie się do ustawionej pozycji, etap wstępnego formowania kończy się. Głównym celem etapu wstępnej plastyfikacji jest przygotowanie wystarczającej ilości stopionego materiału do następnego wtrysku oraz zapewnienie temperatury i jednorodności stopionego materiału.

5. Praca cykliczna
Powyższy proces stanowi pełny cykl pracy ślimaka wtryskarki. W rzeczywistej produkcji ślimak wtryskarki będzie powtarzał ten proces w sposób ciągły, aby osiągnąć ciągłą produkcję. Dostosowując prędkość ślimaka, ciśnienie wtrysku, prędkość wtrysku i inne parametry, można osiągnąć produkcję wyrobów z tworzyw sztucznych różnych typów i specyfikacji.

Po zakończeniu wtrysku to, czy ślimak będzie nadal poruszać się do przodu, zależy od konkretnej konstrukcji wtryskarki i wymagań procesu formowania wtryskowego.

Ogólnie rzecz biorąc, po zakończeniu wtrysku zachowanie ślimaka może się różnić w zależności od typu wtryskarki, systemu sterowania i procesu wtryskiwania. Oto kilka możliwych sytuacji:

Etap utrzymywania ciśnienia: Po zakończeniu wtrysku, w celu skompensowania zmniejszonej objętości chłodzenia i skurczu tworzywa sztucznego, wtryskarka zwykle wchodzi w etap utrzymywania ciśnienia. Na tym etapie ślimak może utrzymywać pewne położenie do przodu, aby wywrzeć nacisk na stopiony materiał w formie i zapewnić zwartość produktu. Należy jednak zauważyć, że prędkość ślimaka do przodu można regulować w zależności od zapotrzebowania na ciśnienie utrzymujące, zamiast ciągłego przesuwania się do przodu z dużą prędkością.
Wycofanie się śruby: W niektórych przypadkach śruba może się wycofać po zakończeniu wstrzyknięcia. Zwykle ma to na celu przygotowanie do kolejnego cyklu wtrysku, czyli procesu formowania wstępnego. Podczas procesu formowania wstępnego śruba obraca się i wycofuje, topi tworzywo sztuczne i gromadzi je na przednim końcu cylindra w przygotowaniu do następnego wtrysku.
Wielostopniowe wtryskiwanie i dotrzymywanie ciśnienia: W zaawansowanych wtryskarkach, w celu uzyskania bardziej precyzyjnej kontroli ciśnienia wtrysku i dotrzymywania, można zastosować technologię wielostopniowego wtrysku i wielostopniowego docisku. W takim przypadku zachowanie ślimaka po zakończeniu wtrysku może być bardziej skomplikowane i obejmować przemieszczanie się lub cofanie ślimaka z różnymi prędkościami na różnych etapach.
Rola układu sterowania: Układ sterowania wtryskarki odgrywa kluczową rolę w całym procesie. Może regulować prędkość obrotową ślimaka, prędkość do przodu i położenie cofania zgodnie z ustawionymi parametrami procesu i sygnałami zwrotnymi w czasie rzeczywistym, aby zapewnić stabilność procesu formowania wtryskowego i jakość produktu.